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专利号: 2020108040106
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:收集网架数据,根据网架数据构建完整的网架模型;

S2:构建考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划模型,建立目标函数和模型约束;

S3:求解模型,将求出的模型进行处理,使其成为一个完整的网架;

S4:通过潮流计算与N-1安全稳定校核,对求出的网架模型进行合理性验证。

2.根据权利要求1所述的一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,所述的步骤S1包括以下步骤:S11:区分所需搜索的网架区域和其他网架区域,将节点和线路进行重新排序;

S12:收集数据,包括线路数据、变电站数据、变压器数据、发电厂数据、联络线数据、线路加固成本数据、变电站维护成本数据和发电厂运行成本数据;

S13:数据整理,将步骤S12中收集的数据整理为节点负荷功率、发电厂输出功率、线路容量、发电机容量、所需保底网架的节点负荷、重要线路和重要发电厂的数据;

S14:处理网架数据,对节点和线路进行搜索,连通网架,消除整个网架中的孤岛节点;

S15:对线路进行潮流追踪的计算,得出潮流介数,将潮流介数作为线路重要度的参考。

3.根据权利要求2所述的一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,如果所需搜索的网架和其他区域存在交换功率,则把交换功率当作某一节点负荷处理。

4.根据权利要求1所述的一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,所述的步骤S2包括以下步骤:S21:以线路维护成本最低为目标,综合考虑包括线路维护成本、线路重要程度,建立线路经济成本最低,线路重要度最高的网架目标函数;

S22:建立包括直流潮流约束、发电机功率限制约束、线路容量约束、相角约束、N-1安全约束、负荷转移约束与连通性约束的模型约束。

5.根据权利要求4所述的一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,所述的目标函数为:其中,L为网架中的线路集合;

sij为线路(i,j)的状态,取0为线路(i,j)不在保底网架中,取1为线路(i,j)在保底网架中;

Fij为线路(i,j)的归一化后的潮流介数。

6.根据权利要求4或5所述的一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,所述的直流潮流约束为:(sij-1)Mij≤pij+Bijθij≤(1-sij)Mij其中,(i,j)∈L;pij表示线路(i,j)有功功率;Mij表示线路(i,j)的一个常数;Bij为节点i与j之间的导纳的虚部;θij为节点i与j之间的相角差。

7.根据权利要求6所述的一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,在直流潮流约束的基础上建立发电机功率限制约束、线路容量约束和相角约束;

建立发电机功率限制约束为:

其中, 为发电机在节点i发出的有功功率的最小值; 为发电机在节点i发出的有功功率的最大值;pgi为发电机在节点i发出的有功功率;

建立线路容量约束为:

其中, 为流过线路(i,j)有功功率的最大值;

建立相角约束为:

θslack=0

其中,(i,j)∈L;θslack表示平衡节点的相角;M为一个常数;θij为节点i与j之间的相交差的最小值; 为节点i与j之间的相交差的最大值。

8.根据权利要求6所述的一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,所述的N-1安全约束为:其中, 表示故障后线路(i,j)的有功功率; 为故障后节点i与j之间的相角差;Lk表示除故障线路外的所有线路的集合; 表示除故障线路外以节点i为始端的线路集合;

表示故障后的节点负荷功率;B表示全部节点集合;Di表示含负荷的节点集合;G表示发电机节点集合;

所述的负荷转移约束为:

其中,xmn为负荷(m,n)的状态,0为负荷(m,n)不转移,1为负荷(m,n)转移;Pdn0为负荷n转移前的负荷功率;Pdm0为负荷m转移前的负荷功率; 为负荷(m,n)每次转移的功率;Pdn为负荷n转移后的负荷功率;Pdm为负荷m转移后的负荷功率。

9.根据权利要求6所述的一种考虑N-1安全约束的保底网架混合整数规划方法,其特征在于,所述的连通性约束为:其中,r表示发电机节点;AS表示所有线路的集合;S表示所有节点的集合;

yij表示支路状态,0为退出,1为投运;

yjk表示支路状态,0为退出,1为投运;

ni,nj为节点变量,表示节点是否在选取范围内。